NO332087B1 - Antirotasjonsanordning for anvendelse med bronnsementplugg - Google Patents

Abstract

En borbar antirotasjonsanordning (10) for å begrense rotasjonen av en sementplugg, så som en sementplugg, under utboring av sementpluggen. Den borbare antirotasjonsanordningen (10) omfatter en borbar muffe (12) festet inne i et ikke-borbart utvendig rørformig element (20) festet i en rørstreng. Muffen (12) har ett eller flere spor (46) eller andre innsenkninger og/eller en eller flere ribber (14) eller andre utspringere forløpende innover inne i anordningen for å gripe eller på annen måte bremse rotasjonen av en slik sementplugg.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår borings- og kompletteringsteknikker for nedihullsbrønner, og mer spesifikt, men ikke eksklusivt, borbare antirotasjonsanordninger for anvendelse med plugger, flytekrager og flytesko.

Denne søknaden er en cip av U.S.-patentsøknaden 09/368 336, innlevert 3. August 1999.

Prosessen med å bore underjordiske brønner for å utvinne olje og gass fra reservoarer består i å bore et hull i jorden ned til petroleumsoppsamlinger og installere en rørforing fra reservoaret til overflaten. Foringsrør er den beskyttende typen rørforing i borehullet som sementeres på plass for å hindre at borehulls-veggene kollapser og for å sikre en trykktett forbindelse fra overflaten til olje- eller gassreservoaret. Foringsrør føres typisk inn i hullet i seksjoner, én seksjon om gangen, og sementeres deretter på plass. Boringen kan fortsette nedenfor for-ingsrøret inntil en kommer ned til reservoaret.

Den primære sementeringen gjennomføres typisk ved å føre inn et ikke-borbart stålforingsrør i borehullet. Foringsrørstrengen har ofte en flytekrage plassert én eller to skjøter ovenfor flyteskoen som befinner seg ved dens nedre ende. Krager og sko er med på å forhindre tilbakestrømning av sement under sementeringsoperasjoner. Kragene og skoene er vanligvis utstyrt med en til-bakeslagsventil for å hindre at sement returnerer opp gjennom innsiden av forings-rørstrengen. Når foringsrøret er ført ned til det ønskede dypet forblir foringsrøret fylt med borefluid og sementeringsoperasjonen kan begynne.

Når det er ønskelig å sementere foringsrøret i brønnboringen slippes en bunnplugg eller skrapeplugg i foringsrøret mellom fluidet i brønnen og sementslemningen. Denne bunnpluggen har vanligvis en fluidpassasje derigjennom som kan tettes med en skillevegg eller en membran. Sementen pumpes inn i for-ingsrøret oppå bunnpluggen og tvinger bunnpluggen ned i brønnen og fortrenger slammet nedenfor pluggen ut av brønnen, inntil bunnpluggen lander mot flytekragen, eller-skoen eller en skulder. Straks pluggen kommer til denne hindringen økes pumpetrykket. Dette bryter tetningen i pluggens fluidpassasje og sementslemningen strømmer gjennom pluggen og gjennom fluidpassasjen i skoen eller kragen. Når den nødvendige mengden sement er pumpet inn i brønnen slippes en topp-plugg inn i foringsrøret på toppen av søylen av fluidisert sement. Topp- pluggen har typisk ikke en fluidpassasje derigjennom. Et fluid så som slam eller borefluid pumpes deretter inn i foringsrøret og tvinger topp-pluggen og søylen med fluidisert sement ned hullet og opp i ringrommet mellom foringsrøret og brønn-boringen. En skal være klar over at det kan anvendes én eller flere topp- eller bunnplugger under sementeringsoperasjoner.

Pluggene er vanligvis laget av et mykt eller elastomert materiale, så som plastikk, tre, gummi eller aluminium, og har vanligvis en hul metall- eller plastikk-kjerne. Pluggene har tradisjonelt også skrapevinger som passer tett i den ikke-borbare stålforingsrørstrengen. Alle pluggene er laget av et borbart materiale. Pluggene har tre hovedformål: (1) å skille den våte sementslemningen fra fluidet det fortrenger eller fluidet som anvendes for å pumpe sementslemningen til det ønskede nivået; (2) for å tørke av den innvendige overflaten av rørstrengen mens de føres nedover hullet; og (3) for å være med på å forhindre tilbakestrømning av sementen som pumpes inn i ringrommet mellom foringsrøret og hullet mens sementen herdes.

Når sementen er herdet og andre ønskede operasjoner er gjennomført kan pluggen(e), kragen, sko og sement bores ut. For å bore ut brønnen føres borestrengen tilbake inn i hullet inntil boret kommer i kontakt med topp-pluggen, hvorpå strengen og borkronen roteres. Alt for ofte, når borkronen roteres, begynner pluggen og herdet sement inne i eller rundt den å rotere oppå pluggen, sementen, kragen eller skoen mot hvilken den hviler. Denne rotasjonen av pluggen gjør at en kaster bort verdifull tid og energi når en forsøker å bore ut brønnen.

Det er tidligere gjort forsøk på å forhindre rotasjonen av pluggen(e) og medfølgende herdet sement for å gjøre det enklere å bore ut pluggene. Én anordning er beskrevet i U.S-patentet 5 842 517, og overdratt til Davis-Lynch, Inc. '517-patentet beskriver en kombinasjon av en flytekrage, en sementplugg og en skrapeplugg som hver har skråstilte J-slisser for sammenkopling.

U.S.-patentet 5 390 736, overdratt til Weatherford/Lamb, Inc., beskriver sammenkoplbare plugger og flytekrager med en "stikk" (eng: "bunt")-konstruksjon. '736-patentet viser en hann- "stikk" utformet ende og en hunn- "stikk" ende anpasset hann-enden.

U.S.-patentet 5 165 474, overdratt til Dowell Schlumberger, beskriver en antirotasjonsanordning for plugger med deformerbare kanter (eng: lips). '474-patentet viser en rørformig seksjon med en høy friksjonskoeffisient, en diver gerende innvendig diameter og mange horisontale annulære tenner som motvirker aksiell bevegelse av sementpluggen inne i foringsrørstrengen.

U.S.-patentet 5 095 980, overdratt til Halliburton Company, beskriver et ikkeroterende kombinasjonspluggsett. '980-patentet viser en kombinasjon av plugger og en krage med støpte innsetninger eller tenner. Tennene er konstruert for å sammenkoples når de individuelle sementpluggene er i kontakt for å forhindre rotasjon av de koplede delene.

U.S.-patentet 4 190 111 til Davis beskriver et antirotasjonssementplugg for anvendelse i kombinasjon med en plugg. '111-patentet viser en flat plate med utspringere på begge sidene (eng: faces) av platen. Utspringerne er konstruert for å engasjere, deformere og penetrere en sementert overflate på pluggen. Platen innføres nedenfor skrapepluggen.

Frem til i dag har disse antirotasjonsanordningene ifølge tidligere teknikk ikke klart på en konsistent og effektiv måte å forhindre rotasjon av pluggene under utboring. I mange tilfeller greier minst én, om ikke alle, overflatene som skal enga-sjeres ikke dette, slik at pluggene gis mulighet for å rotere. I tillegg er det ikke uvanlig at en ikke greier å pumpe pluggene slik at de bringes i kontakt med hverandre, hvilket forhindrer at pluggene sammenkoples. Videre er det i skrå og horisontale brønner i beste fall vanskelig å kople sammen sementpluggene som skal bores ut, hvilket fører til at en ikke greier å begrense rotasjonen av pluggen. I tillegg er det vanlig at tennene, slissene, krokene eller utspringerne glir eller svikter slik at anordningenes mål ikke oppnås. Videre krever anordningene ifølge tidligere teknikk at en anskaffer elementer som kan koples sammen, så som et sett av plugger og en tilhørende sko eller krage fra samme forhandler, hvilket begrenser operatørens mulighet til å velge foretrukkede plugger, krager og sko.

Det ville derfor være en fordel å ha en antirotasjonsanordning som er på-litelig og rimelig. Det ville være en ytterligere fordel å ha en antirotasjonsanordning som ikke krever at pluggene koples sammen for å forhindre rotasjon. Det ville være nok en ytterligere fordel å ha en antirotasjonsanordning som ikke krever sammenkopling av pluggene og skoen eller kragen. Det ville være en ytterligere fordel å ha en antirotasjonsanordning som er konstruert for anvendelse i skrå eller horisontale brønner. Det ville være enda en ytterligere fordel å ha en antirotasjonsanordning som kan anvendes med krager, sko og plugger som er anskaffet fra forskjellige kilder.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en antirotasjonsanordning for å begrense rotasjonen av en sementplugg anbrakt i pluggen. Pluggen har en kjerne og et flertall skrapevinger rundt kjernen. Antirotasjonsanordningen omfatter en borbar muffe fast forbundet inne i et tilnærmet ikke-borbart utvendig rørformig element. Muffen definerer en passasjegang derigjennom mellom første og andre åpne ender. Antirotasjonsanordningen omfatter ytterligere minst én utspring som strekker seg innover fra overflaten av det innvendige av nevnte muffe for å gå i inngrep med sementpluggens skrapevinger anbrakt inne i muffen. Den minst ene utspringen (14) har en overflate som begrenser rotasjonen av nevnte sementplugg når nevnte sementplugg utsettes for en rotasjonskraft.

Antirotasjonsanordningen er av typen som anvendes for å begrense rotasjonen av plugger og sementplugg når de bores ut. Antirotasjonsanordningens muffe kan være i det vesentligste sylindrisk og kan tilkoples inne i en tilnærmet ikke-borbar rørstreng, i den foretrukne utførelsesformen en ikke-borbar stålstreng av et sylindrisk foringsrør for oljefelter. Anvendt her er "i det vesentlige sylindrisk" ment å dekke ikke bare en muffe som er ekte sylindrisk, men også en muffe som i hvert fall er delvis konisk fra den ene av sine ender til den andre. Muffen har minst én ribbe eller diskontinuerlige sett av ribber eller andre sett av utspringere eller spor eller andre sett av innsenkninger laget inne i muffen. Muffen er utformet for å romme minst én plugg deri og begrense rotasjonen til pluggen og den medfølg-ende herdede sementen under utboring.

Den borbare muffen kan være et rørformig element som inkluderer en boring derigjennom. Muffen kan være laget av ethvert borbart materiale så som myk gummi og plastikk, tre, aluminium, messing og liknende. Mange av disse mater-ialene anvendes i dag for borbare sementplugg så som pluggene, skrape-anordninger, flytesko eller -krager, eller liknende. Langs den innvendige overflaten av muffen er det laget utspringere så som ribber. Disse ribbene kan i det vesentlige være laget langs eller diskontinuerlig langs muffens lengdeakse, eller de kan være laget i et tilnærmet sirkumferensielt ikke-horisontalt mønster, eller i en spiss vinkel i forhold til lengdeaksen til den borbare muffen. I tilnærmet lengderettede projeksjonen virker ribbene eller andre utspringere som en brems eller en høy-friksjon-kontaktkraft mot rotasjon av pluggene. I en skråstilt eller helisk "gjenget" konstruksjon kan ribbene eller andre utspringere arrangeres slik at de motvirker den nedoverrettede kraften og rotasjonen av borkronen og strengen og tenderer til å tvinge pluggen oppover mot borkronen og motvirke rotasjonen av borkronen og med det forenkle boringen av pluggen. I en slik konstruksjon kan pluggen eller sementplugget gjenges nesten helt ned til bunnen av flytekragen eller -skoen for å gjøre det enklere å bore ut pluggene eller de andre sementpluggene. Ribben(e) eller andre utspringere eller spor kan ha en tilnærmet halvsirkulær, pseudo-sirkulær, rektangulær, triangulær eller annen profil som gjør det enklere å gripe pluggene for å forhindre rotasjon av pluggene eller andre sementplugg. Den tilveiebrakte passasjegangen i den foreliggende antirotasjonsanordningen kan være sylindrisk eller konisk med en liten vinkel fra toppen mot bunnen for å hjelpe til med å forhindre aksiell bevegelse av pluggen og medfølgende herdet sement mens den bores ut.

Muffen kan støpes i et materialstykke så som et kragestykke (eng: coilar stock), et stubbrør, en foringsrørskjøt eller i et annet materiale. I tillegg kan muffen utformes slik at den kan innføres i elementer som er tilgjengelig ved brønnfeltet, så som en stålfdringsrørskjøt. I et slikt tilfelle kan muffen festes tett til innsiden av foringsrøret, fra den ene enden av muffen til den andre, ved anvendelse av vel-kjente adhesjonsmidler så som brønnsement. Med andre ord festes fortrinnsvis hele muffens lengde inntil de innvendige veggene i foringsrøret, kun med et hvilket som helst adhesjonsmateriale derimellom. I tillegg kan muffen være utvendig gjenget for å skrus inn i et hus eller et utvendig element så som et foringsrør eller en krage. Denne andre utførelsesformen gjør det enklere å tilpasse antirotasjonsanordningen etter typen anvendelse og de rådende forholdene på stedet.

Muffen, hvorvidt den er støpt eller innført i et element, kan være direkte forbundet til en flytekrage, sko eller inne i en skjøt som ikke ligger direkte ved siden av skoen eller kragen. Eksempler på antirotasjonsanordninger er: et stubbrør for tilkopling der det er ønsket; et linjeført sentreringsverktøy med en antirotasjonsanordning; en flytekrage med antirotasjonsanordningen tilveiebrakt ut fra eller i denne; en flytesko med antirotasjonsanordningen tilveiebrakt utfra eller i denne; stubbrør av forskjellig lengde for mange plugger; og muffe-antirotasjonsanordningen laget som en innsetning som for eksempel kan skrus med gjenger inn i eller festes i en rørkanal så som et kragestykke eller en skjøt av et rørelement eller et foringsrør. En må forstå at antirotasjonsanordningen kan lages og endres på stedet for å tilpasses forskjellige ønskede lengder, eksempelvis for operasjoner med én plugg, to plugger eller mange plugger. I tillegg kan antirotasjonsanord ningen ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes med plugger som er produsert av én leverandør og sko og krager som er produsert av en annen leverandør.

I en alternativ fremgangsmåte kan antirotasjonsanordningen være plassert inne i foringsrørstrengen godt vekk fra en sko eller en krage for å tilveiebringe en indikasjon på posisjonen til en plugg mens den pumpes nedihulls. Denne posisjonen kan bestemmes fra det lokale makspunktet i pumpetrykket når pluggen kommer til og passerer gjennom antirotasjonsanordningen.

Under operasjon er antirotasjonsanordningen plassert i stål-foringsrør-strengen, typisk ved å skru det tilnærmet ikke-borbare utvendige elementet som inneholder muffen med gjenger inn i rørstrengen. Operatøren kan velge hvorvidt antirotasjonsanordningen forhåndsstøpes i en bærer eller er i form en innsetning avhengig av lokaliseringen. I tillegg kan antirotasjonsanordningens lengde for-håndsvelges eller tilpasses ved valg av stubber eller koplingsstykker. Antirotasjonsanordningens innvendige diameter velges slik at når den bores ut, så forblir den innvendige diameteren til den ikke-borbare foringsrørstrengen tilnærmet den samme som den til den vedsidenliggende rørstrengen. Antirotasjonsribbene eller -utspringerne forløper innover inne i muffen slik at de komprimerer en andel av vingene eller kantene til pluggen. Vingene kan tøyes til nær deres maksimale tøyningsgrenser som er beskrevet i forhandlerens spesifikasjoner. Oppfinnelsen innbefatter anvendelse av ett eller flere spor eller andre innsenkninger i stedet for anvendelse av utspringere, og innbefatter også anvendelse av spor eller andre innsenkninger i kombinasjon med utspringere for å hindre sementpluggen i å rotere.

Når pluggen slippes inn i foringsrørstrengen føres den nedihulls av et fluid så som boreslam eller sement. Når pluggen kommer til antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, bøyes de sirkumferensielle vingene på pluggen av muffens ribber, hvilket fester pluggen i muffen. Når det anvendes spor i antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, tvinges den eller de elastomere andelene av sementpluggen inn i ett eller flere spor av borkronens vekt, hvilket er med på å hindre pluggen i å rotere i anordningen. Det er nødvendig, spesielt for den nederste pluggen, at kraften og trykket som er nødvendig for å feste pluggen i antirotasjonsanordningen ikke er så stor at en forårsaker brudd i den tettede fluidpassasjen. I tillegg, dersom det er tilveiebrakt mer enn én ribbe langs innsiden av muffen, er ribbene spredt med en avstand slik at pluggens vinger skaper en tilnær met forsegling mot innsiden av muffen for å begrense tilbakestrømning av fluid, spesielt sementslemning.

Dersom det er ønskelig føres en andre, en tredje eller flere plugger inn i hullet, som er velkjent innenfor teknikken, og festes inne i antirotasjonsanordningen. Det er ikke nødvendig at hver av pluggene koples til hverandre eller til kragen eller skoen. Det at ikke pluggen eller pluggene og kragen eller skoen nødvendigvis må kunne koples sammen er spesielt gunstig for skrå eller horisontale brønner.

Når det er ønsket å bore ut pluggene, kragen, skoen og sement, føres borkronen inn i hullet på borestrengen. Når den kommer til den øverste pluggen, roteres borkronen tradisjonelt til høyre for å kutte opp og ødelegge de borbare hindringene i det ikke-borbare foringsrøret. Når borkronen roteres tenderer pluggene til å følge rotasjonen av borkronen, hvilket fører til at en ikke får boret ut pluggene eller til at det krever mer tid og energi å bore ut pluggene. I motsetning til fremgangsmåtene og anordningene som er kjent innen tidligere teknikk, griper imidlertid muffens ribber eller andre utspringere og/eller spor eller andre innsenkninger deri, i antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, pluggen og den medfølgende herdede sementen og begrenser rotasjonen av pluggen slik at den kan bores ut. I en foretrukket utførelsesform har ribbene en halvsirkulær eller kvartsirkulær profil med den plane siden orientert mot rotasjonsretningen for pluggen under utboring. Denne utformingen tilveiebringer gripestyrke til ribbene og sideveis styrke for å stå imot rotasjonskreftene. Ytterligere utførelsesformer, så som en triangulær profil, tilveiebringer også styrke mot rotasjonskraften. I tillegg, når sement pumpes gjennom sementpluggen, herdes den oppe i ringrommet som skapes mellom den nedbøyede andelen av vingene og muffens ribber, og tilveiebringer med det ytterligere antirotasjonskrefter i hvert fall mot rotasjon av sementpluggen og skrapepluggen.

For å oppnå en bedre forståelse for egenskapene ved og målene for foreliggende oppfinnelse må en studere den etterfølgende detaljerte beskrivelsen, sett i sammenheng med de vedlagte figurene, i hvilke samme elementer er gitt samme eller analoge referansenummer og hvorav: Figur 1 er et delvis tverrsnitt av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et delvis tverrsnitt av en annen utførelsesform av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 3 er et snitt sett ovenfra av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 4 er et snitt sett ovenfra av en annen utførelsesform av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 5 er et 360 graders snitt av den innvendige overflaten av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 6 er et 360 graders snitt av en annen utførelsesform av den innvendige overflaten av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 7 er et plansnitt sett ovenfra av en alternativ utførelsesform av foreliggende oppfinnelse der spor eller andre innsenkninger anvendes i stedet for ribber eller andre utspringere. Figur 8 er et 360° snitt av den innvendige overflaten av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 9 er et 360° snitt av en alternativ utførelsesform av den innvendige overflaten av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 10 er et plansnitt sett ovenfra av en alternativ utførelsesform av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 11 er et 360° sidesnitt av antirotasjonsanordningen i figur 10.

Figur 12 er også et 360° sidesnitt av antirotasjonsanordningen i figur 10, men den har ribbene eller sporene forløpende i en spiss vinkel i forhold til lengdeaksen til antirotasjonsanordningen vist i figur 10. Figur 13 er et 360° sidesnitt av en alternativ utførelsesform av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, men den har diskontinuerlige utspringere eller innsenkninger, som kan være tilfelle, ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 14 er også et 360° sidesnitt av en antirotasjonsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse, men den har utspringerne eller innsenkningene, som kan være tilfelle, generelt skråstilt i en spiss vinkel i forhold til lengdeaksen til antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 15 er et 360° sidesnitt av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse med sirkulære utspringere eller innsenkninger, som kan være tilfelle, ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 16 er et sideriss i tverrsnitt, av en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen der den sylindriske muffens boring er konisk mot en avtagende diameter fra sin øvre ende til sin nedre ende. Fig. 17 er et 360° riss av antirotasjonsanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen med både sirkulære og triangulære utspringere eller innsnitt etter hvilket tilfelle det er. Fig. 18 er et 360° riss av antirotasjonsanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen med både sirkulære, triangulære og rektangulære utspringere eller innsnitt etter hvilket tilfelle det er. Fig. 19 er en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen som viser en muffe med gjenger på sin ytre overflate for fast forbindelse av muffen inn i det rør-formede elementet. Figur 1 er et delvis tverrsnitt av antirotasjonsanordningen, angitt generelt ved 10, ifølge foreliggende oppfinnelse. Anordningen 10 inkluderer en borbar muffe 12 med ribber 14 forløpende innover fra den innvendige overflaten 16 av muffen 12. Muffen 12 og ribbene 14 er laget av et borbart materiale så som, men ikke begrenset til, myk gummi og plastikk, tre, aluminium og messing.

Som vist i figur 1 er en sylindrisk muffe 12, fortrinnsvis laget av plastikk, festet til den innvendige overflaten av det ikke-borbare stålfdringsrøret 20. Flyteskoen 18, også laget av et borbart materiale, er typisk skrudd med gjenger inn i den nedre enden av foringsrøret 20. Selv om et foringsrør 20 er illustrert, kan røret 20 like gjerne være et stubbrør, en skjøt av et stålrør, et bore kragestykke eller et hvilket som helst annet ikke-borbart, stålrørelement, for eksempel laget av stål eller stål-baserte legeringer.

Muffen 12 omfatter minst én ribbe 14 som forløper kontinuerlig eller diskontinuerlig fra den innvendige overflaten 16 for å deformere vingene 22 på skrapeplugger 24 og med det feste skrapepluggene 24 inne i muffen 12 for å begrense rotasjonen av skrapepluggene 24 og medfølgende herdet sement under utboring. Antallet ribber og utplasseringen av ribben(e) 14 kan variere avhengig av rørets innvendige diameter og konstruksjonshensyn. Dessuten, selv om de er vist forløpende nokså parallelt med lengdeaksen i figurene 1 og 2, kan ribbene 14 gjerne forløpe i en spiss vinkel, som illustrert i figurene 6, 9,12 og 14.

I tillegg kan antirotasjonsanordningen 10 inkludere en sperreinnretning (eng: lock down device) 26 så som de diameterreduserende mothakene i figur 1. Sperreinnretningen 26 gjør at pluggene 24 kan passere nedover, men forhindrer at eventuelt mottrykk nedihulls presser pluggene 24 ut av muffen 12 og tilbake oppover røret eller foringsrørstrengen. Figur 2 viser en annen utførelsesform av antirotasjonsanordningen 10 ifølge foreliggende oppfinnelse, som inkluderer en ytterligere utførelsesform av en sperreinnretning 26'. Sperreinnretningen 26' ifølge denne utførelsesformen omfatter en ring med en divergerende diameter som slipper pluggene 24 nedihulls, men forhindrer at eventuelt mottrykk nedihulls fører pluggene 24 tilbake opp rør-strengen. En skal merke seg at hverken sperreinnretningen 26 i figur 1 eller sperreinnretningen 26' i figur 2 er en nødvendig del av anordningen 10. En skal videre merke seg at sperreinnretningen 26' kan være separat fra muffen 12 og kan være festet inne i foringsrøret 20. En vil også forstå at ribben(e) 14 kan være diskontinuerlige i lengderetningen. Likeledes kan boringen 16 i anordningen være konisk innover fra toppen mot bunnen, som eksempelvis illustrert på fig. 16, der den sylindriske hylsen 110 som har en ribbe 112 eller innskjæringer, i forhold til hvilket tilfelle det er snakk om, og en sylindrisk vegg 116 som har en innvendig konisk boring definert av den innvendige overflaten 114. Figur 3 er et snitt sett ovenfra av antirotasjonsanordningen 10. Som vist er muffen 12 festet inne i foringsrøret 20, med pluggene 24 kilt inn i muffen 12 og deformert av ribbene 14. Det kan dannes et lite ringrom (ikke nummerert) mellom muffen 12 og pluggene 14. Et slikt ringrom kan vanligvis tettes med sement (ikke vist), som i så fall er med på å begrense rotasjonen av pluggene 24 når de bores ut.

Som vist i figur 3 har ribbene 14 en i store trekk triangulær utforming med en plan side 30 og en buet side 32. Den plane siden 30 er fortrinnsvis orientert på en slik måte at den motvirker rotasjonen av borkronen og rotasjonen av pluggene 24. Borkronene roteres typisk mot høyre. De krumme sidene 32 tilveiebringer styrke til å begrense rotasjonen av pluggene 24.

Figur 4 er et snitt sett ovenfra av en annen utførelsesform av antirotasjonsanordningen 10. Som vist er muffen 12 laget av ett stykke som innføres i et foringsrør 20 (ikke vist). I tillegg viser figur 4 en halvsirkulær ribbe 14' som én av mange mulige utforminger av ribbene 14. Som vist har ribben 14' en plan side 30' rettet mot rotasjonen av pluggene 24 (ikke vist) og en krummet side 34.

Figur 5 er et 360 graders snitt av den innvendige overflaten 16 av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Som vist i figur 5 forløper ribbene 14 tilnærmet i lengderetningen langs muffen 12, dvs. tilnærmet langs eller parallelt med lengdeaksen til muffen 12. Figur 6 er et 360 graders snitt av en annen utførelsesform av den innvendige overflaten 16 av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Som vist i figur 6 forløper ribbene 14" skrått langs muffen 12. På denne måten kan ribbene skråstilles, i en spiss vinkel, slik at de tenderer til å rotere pluggene inn i kontakt med borkronen mot borkronens rotasjon, hvilket er med på å forenkle boringen av pluggene, eller til å rotere pluggene mot hverandre til kontakt (se figurene 1 og 2) og til bunnen av anordningen 10 for å forenkle boringen av pluggene 24. Figur 7 viser et plansnitt sett ovenfra av en antirotasjonsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse der anordningen 40 inkluderer en muffe 42 tilveiebrakt inne i et ikke-borbart foringsrør eller annet rørformig element 44. En må forstå at istedet for å anvende antirotasjonsanordningen vist i figurene 1-6 som viser ribber eller andre utspringere, har muffen 42 vist i figur 7 mange innsenkninger 46. Under operasjon av anordningen fra figur 7 vil de elastomere vingene, når sementpluggen pumpes inn i muffen 42, tvinges inn i spor 46 eller andre innsenkninger og forhindre rotasjon av sementpluggen (ikke vist) mens den pumpes inn i anordningen 40. Figur 8 illustrerer et 360° sidesnitt av muffen 42 i figur 7, og inkluderer sporene 46 i den innvendige overflaten av muffen 42.1 utførelsesformen i figur 8 for-står en at sporene 46 forløper tilnærmet parallelt med lengdeaksen 49 til muffen 42, som vist i figur 7. Figur 9 illustrerer, som en alternativ utførelsesform, sporene 46' skråstilt i en spiss vinkel fra linjer som er parallelle med lengdeaksen 49 til muffen 42' langs dens innvendige overflate 47'. Figur 10 illustrerer nok en annen utførelsesform av antirotasjonsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse der en muffe 50 inkluderer mange spor 52 og mange utspringere 54, idet muffen 50 holdes på plass inne i et ikke-borbart rørformig element 56. Figur 11 er et 360° sidesnitt av anordningen 58 som er illustrert i figur 10, og viser den alternerende naturen til sporene 52 og utspringerne, eksempelvis ribbene 54. Slike ribber og utspringere sitter langs den innvendige overflaten 62 av muffen 50. Slike ribber eller andre utspringere og slike spor forløper tilnærmelsesvis parallelt med lengdeaksen 51 til muffen 50 (se figur 10). Figur 12 illustrerer et 360° sidesnitt 58' av antirotasjonsanordningen som er illustrert i figur 10, men viser de alternerende sporene 52' og ribber eller andre utspringere 54' forløpende i en spiss vinkel i forhold til lengdeaksen 51 til muffen 58'. Figur 13 illustrerer et 360° sidesnitt av en alternativ utførelsesform 70 av foreliggende oppfinnelse der sporene 72 er diskontinuerlige men forløpende tilnærmelsesvis parallelt med lengdeaksen til muffen 70 langs den innvendige overflaten 74 av muffen 70. Figur 14 illustrerer også mange diskontinuerlige spor eller andre innsenkninger 72', men som er orientert i en spiss vinkel fra linjer som forløper parallelt med lengdeaksen til muffen 70' langs dens innvendige overflate 74'. Figur 15 illustrerer et 360° sidesnitt av en muffe 80 med mange halv-sirkulære innsenkninger 82 tilveiebrakt langs den innvendige overflaten av muffen 80. Under operasjon, når sementpluggene pumpes inn i de innvendige overflatene av muffene 70, 70' og 80, vil de elastomere vingene til disse sementpluggene hen-holdsvis tvinges inn i innsenkningene 72, 72' og 82 og forhindre rotasjon av disse sementpluggene mens de bores ut. Figur 16 er et tverrsnitt av en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen der senter-boringen av den sylindriske muffen er konisk mot en avtagende diameter fra sin øvre ende til sin nedre ende. Figur 17 viser et 360° sideriss av en sylindrisk muffe 90 med et flertall sirkulære utspringere eller innskjæringer 92 ut i fra hvilket tilfelle det er, og et flertall triangulære utspringere eller innskjæringer 94 ut i fra hvilket tilfelle det er. Figur 18 illustrerer et 360° sideriss av en sylindrisk muffe 100 med et flertall sirkulære utspringere eller innskjæringer 102, ettersom hvilket tilfelle det er, et flertall triangulære utspringere eller innskjæringer 104, ut i fra hvilket tilfelle det er,

og et flertall rektangulære utspringere eller innskjæringer 106 ettersom hvilket tilfelle det er.

Figur 19 illustrerer en muffe 120 med en ribbe eller innskjæring 122, ettersom hvilket tilfelle det er, og en gjenget overflate 124 for gjenget forbindelse inn i de innvendige gjengene av en streng stålforingsrør.

Det er her beskrevet og illustrert forskjellige utførelsesformer av en ikke-roterbar anordning som kan bores ut og som har, som en primær egenskap, en

overflate med enten utspringere eller innsenkninger som alltid presenterer én eller flere flater eller overflater som tenderer til å begrense rotasjonen til sementplugger mens de bores ut. De longitudinale ribbene eller andre utspringere presenterer en overflate som ikke forløper parallelt med rotasjonskraften som overføres fra borkronen. De skråstilte ribbene eller andre utspringere eller spor presenterer en overflate som ikke står vinkelrett på rotasjonskraften som overføres fra borkronen. En overflate som forløper parallelt med denne rotasjonskraften som overføres fra borkronen tilveiebringer ingen overflate i det hele tatt som begrenser rotasjonen av slike sementplugger.

Det bemerkes at utførelsesformene av antirotasjonsanordningen beskrevet her i detalj som eksempler selvfølgelig på mange måter kan endres i struktur, konstruksjon, anvendelse og metodologi. Ribbene eller andre utspringere kan således være i form av tenner, knapper, projeksjoner, flenser, kanter, skuldre, kuler, vorter, knotter, utløpere, pigger eller liknende, eller kombinasjoner av slike forløpende innover fra den innvendige overflaten av den ene eller de flere muffene og har fortrinnsvis minst én overflate som forløper i en annen retning enn vinkelrett på muffens lengdeakse. Termene "spor" og "innsenkning" er dessuten ment i en meget bred forstand. Disse termene inkluderer uttrykkene konkavitet, hulrom, hull, for-dypning, senkning, skål, kasse, kopp, krater, innhakk, bulk, forsenkning, impre-sjon, nedsøkk, kombe, ekskavasjon og liknende. Siden det kan realiseres mange varierende og forskjellige utførelsesformer innenfor rekkevidden til de oppfunnede konseptene som er vist her, og siden det kan foretas mange modifikasjoner i ut-førelsesformene beskrevet i detalj her i henhold lovens krav til beskrivelse, er det underforstått at detaljene beskrevet her skal tolkes som illustrative og ikke i en begrensende forstand.

Claims (11)

1. Antirotasjonsanordning (10) for å begrense rotasjonen av en sementplugg (24) anbrakt deri, hvori pluggen har en kjerne og et flertall skrapevinger (22) rundt kjernen, idet antirotasjonsanordningen omfatter: en borbar muffe (12) fast forbundet inne i et tilnærmet ikke-borbart utvendig rørformig element (20), idet muffen definerer en passasjegang derigjennom mellom første og andre åpne ender; idet antirotasjonsanordningen (10) er karakterisert vedat den ytterligere omfatter: minst én utspringer (14) som strekker seg innover fra overflaten av det innvendige (16) av nevnte muffe for å gå i inngrep med sementpluggens (24) skrapevinger (22) anbrakt inne i nevnte muffe; hvorved nevnte minst ene utspringer (14) har en overflate som begrenser rotasjonen av nevnte sementplugg når nevnte sementplugg utsettes for en rotasjonskraft.

2. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 1, karakterisert vedat nevnte minst ene utspringer (14) omfatter en ribbe orientert tilnærmelsesvis parallelt med lengdeaksen til nevnte muffe.

3. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 1, karakterisert vedat nevnte minst ene utspringer (14) omfatter en ribbe orientert i en spiss vinkel i forhold til en linje som er parallell med lengdeaksen til nevnte muffe.

4. Antirotasjonsanordning (10) ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat nevnte minst ene utspringer (14) har en pseudo-sirkulær profil.

5. Antirotasjonsanordning (10) ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat den ytterligere omfatter minst én innsenkning (46) i den innvendige overflaten (47) av muffen for å gripe sementpluggens (24) skrapevinger (22) anbrakt inne i muffen.

6. Antirotasjonsanordning (10) for å begrense rotasjonen av en sementplugg (24) med en kjerne og et flertall skrapevinger (22) rundt nevnte kjerne plassert deri, idet antirotasjonsanordningen (10) omfatter: en borbar muffe (12) fast forbundet inne i et tilnærmet ikke-borbart utvendig rørformig element (20), idet muffen (12) definerer en passasjegang derigjennom mellom første og andre åpne ender; idet antirotasjonsanordningen er karakterisert vedat den ytterligere omfatter: minst én innsenkning (46) i den innvendige overflaten (47) av, og inne i det innvendige av nevnte muffe for å gå i inngrep med sementpluggens (24) skrapevinger (22) anbrakt i nevnte muffe; og idet nevnte minst ene innsenkning har en overflate som begrenser rotasjonen av nevnte sementplugg (24) når nevnte sementplugg (24) utsettes for en rotasjonskraft.

7. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 6, karakterisert vedat nevnte minst ene innsenkning (46) omfatter et spor orientert tilnærmelsesvis parallelt med lengdeaksen til nevnte muffe.

8. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 6, karakterisert vedat nevnte minst ene innsenkning omfatter et spor (46) orientert i en spiss vinkel i forhold til en linje som er parallell med lengdeaksen til nevnte muffe.

9. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 7 eller 8, karakterisert vedat nevnte minst ene innsenkning har en pseudo-sirkulær profil.

10. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 6 til 9, karakterisert vedat nevnte minst ene innsenkning har en triangulær profil.

11. Antirotasjonsanordning (10) ifølge krav 6 til 9, karakterisert vedat nevnte minst ene innsenkning har en rektangulær profil.